
- •1 Исходные данные Количество пара – 480т/ч;
- •2 Составление тепловой схемы и выбор основных параметров.
- •3 Расчет объёмов и энтальпий продуктов сгорания топлива.
- •4 Тепловой баланс котла
- •5 Расчёт топки котла
- •6 Поверочный расчет ширм.
- •8 Расчет пароперегревателя пп 2
- •9 Расчет пароперегревателя пп1
- •10 Расчет экономайзера
6 Поверочный расчет ширм.
Таблица 6.1 – Поверочный расчет ширм
Наименование |
Обозн. |
Размерн. |
Формула |
Расчёт |
Расчёт |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Температура газов на входе |
’ |
0C |
'= т’’ |
1123 |
|
Температура газов на выходе |
’’ |
0C |
’’= ’-∆ |
∆ =200; ’’=923 |
∆ =150; ’’=973 |
Энтальпия газов на входе |
Н’ |
кДж/м3 |
Н’=Hт’’ |
20310.585 |
|
Энтальпия газов на выходе |
Н’’ |
кДж/м3 |
По таблице энтальпий |
16356.89 |
17335.145 |
Энтальпия пара на входе в ширму |
hш’ |
кДж/кг |
По h4 из «распределений тепловосприятий по тракту котла 7.1» |
2629 |
|
Температура пара на входе в ширму |
t’ш |
0С |
По t4 из «распределений тепловосприятий по тракту котла 7.1» |
352 |
|
Энтальпия пара на выходе из ширмы |
hш’’ |
кДж/кг |
|
|
|
Температура пара на выходе из ширм |
t’’ш |
0С |
По таблицам воды и водяного пара /4/по Р5=1,1·Рпе=15,5 мПа и по hш’’ |
391.5 |
376.5 |
Средний температурный напор |
∆t |
0С |
ср - tср |
651 |
684 |
Продолжение таблицы 6.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
5 |
Средняя температура газа |
ср |
0С |
’’ + ’ 2 |
|
|
Средняя температура пара |
tср |
0С |
t’+t’’ 2 |
372 |
364 |
Расчётная конвективная поверхность ширм |
Fш |
м2 |
2 · Fплш · x · z1 |
|
|
Угловой коэфициэнт |
x |
- |
По номограмме 1 /1/ по S2/d=1.05 |
0,99 |
|
Число ширм |
z1 |
шт |
|
30 |
|
|
z2 |
|
|
56 |
|
Поперечный шаг |
S1 |
м |
|
0.455 |
|
Плоская поверхность ширм |
Fплш |
м2 |
Aш·hш |
3,76·3,25=12,22 |
Продолжение таблицы 6.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
5 |
Тепловосприятие ширм излучением
|
Qшл |
кДж/м3 |
|
|
|
Теплота излучения входящая в ширмы
|
|
кДж/м3 |
|
|
|
Удельная лучистая тепловая нагрузка ширм |
|
кВт/м2 |
|
|
|
Коэффициент учитывающий теплообмен между топкой и ширмой |
β |
- |
По рисунку 6.4 /1/,по т’’ и виду топлива. |
0,62 |
|
Лучевосприни-мающая поверхность ширм на входе |
Нлвх |
м2 |
|
(3,25+3,76)·14,1=98,841 |
Продолжение таблицы 6.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
5 |
Теплота излучения выходящая из ширм |
Qлвых |
кДж/м3 |
|
|
|
Угловой коэффициент в ширмах
|
φш |
- |
|
|
|
Степень черноты газов |
аг |
- |
По номограмме 2 /1/, по KPS=Kг·rп·Р·S, где S – толщина излучающего слоя в ширмах |
KPS=13·0,268·0,1·0,64= =0,222
аг=0,19 |
KPS=0,222
аг=0,19
|
Толщина излучающего слоя в ширмах
|
S |
м |
S= A=aш, B=hш, С=S1 |
|
|
Коэффициент поглощения трехатомными газами |
Кг |
- |
По номограмме 3/1/ , по rH2O=0,1796 P·rп·S=0,1·0,268·0,64=0,017
|
13 |
13 |
Продолжение таблицы 6.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Лучевосприни-мающая поверхность на выходе из ширм |
Нлвых |
м2 |
hш·аш |
3.25·14.1=45.8 |
||
Поправочный коэффициент учитывающий расход топлива |
ξ |
- |
Согласно /1/ |
0,7 |
||
Тепловосприятие ширм по балансу |
Qбш |
кДж/м3 |
|
|
|
|
Проходное сечение для газов |
fг |
м2 |
|
|
||
Средняя скорость газов в ширме |
Wг |
м/с |
|
|
|
|
Коэффициент теплопередачи с конвекцией
|
αк |
Вт _ м2·К |
|
|
|
Продолжение таблицы 6.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
5 |
|
Номограммное значение αк
|
αн |
Вт _ м2·К |
По номограмме 5 /1/, по Wг , по d=32 мм |
54 |
56 |
|
Поправка, учитывающая шаги |
Сs |
- |
По номограмме 5 /1/ σ1=S1/d=14.2 σ1=S2/d=1.05 |
0,6 |
||
Поправка, учитывающая число рядов в ширме |
Сz |
- |
По номограмме 5 /1/ По
|
1 |
||
Поправка на фракционный состав топлива |
Сф |
- |
По номограмме 5 /1/ По rH20=0,1796 и
по
|
0,88 |
0,87 |
|
Скорость пара |
Wп |
м/с |
|
9.54/0.012099=621 |
9.23/0.011319=666.0 |
|
Средний удельный объём пара |
|
м3/кг |
По таблице воды и водяного пара по Рср=16.1MПа и tср |
0,01209 |
0,011319 |
|
Сечение прохода ширм
|
fп |
м2 |
|
|
||
Коэффициент теплоотдачи от стенки пару
|
α2 |
Вт _ м2·К |
|
4187 |
4452 |
Продолжение таблицы 6.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
5 |
Номограммное значение α2 |
αн |
Вт _ м2·К |
По номограмме 7 /1/ по Рср=16.1 мПа tср Wп |
3950 |
4200 |
Поправка на диаметр |
Cd |
- |
По номограмме 7 /1/ по dвн=24 мм |
1,06 |
|
Коэффициент теплоотдачи излучением |
αл |
Вт _ м2·К |
|
|
|
Номограммное значение αл |
αн |
Вт _ м2·К |
По номограмме 6 /1/ по и tст |
208 |
220 |
Температура загрязнённой стенки |
tст |
0С |
|
|
|
|
ε |
м2·К Вт |
По рисунку 6.5 /1/ |
0 |
|
Запылённость потока газов |
Сг |
- |
По номограмме 6 /1/, по ср, tст |
0,998 |
0,999 |
Продолжение таблицы 6.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
5 |
Коэффициент теплопередачи от газов к стенке |
α1 |
Вт _ м2·К |
|
|
|
Коэффициент использования поверхности нагрева |
|
- |
По рисунку 6.5 /1/ по Wг |
0,85 |
0,85 |
Коэффициент теплопередачи
|
К |
Вт _ м2·К |
|
|
|
Количество теплоты, переданное ширмам по условию теплопередачи |
|
кДж кг |
|
|
|
Уточнённое
|
|
кДж кг |
|
|
|
Oпределим температуру на выходе из ширм графически.
Рис. 3 - График зависимости от температуры.
Из графика видно, что температура на выходе из ширмы составляет 891 0С, тогда Нш=15730 кДж/м3 (по таблице 1.4)
(по таблице воды
и водяных паров /4/)
7 Распределение тепловосприятий по тракту котла
7.1 Пароводяной тракт
1
2 3 4
5 6 7
9
Рис. 4
Точка 1
P1=Pпв=1,2·Рпе=16,8 МПа;
Д1=Дпв=Дпе=133,33 кг/с;
t1=tпв=215 0С;
h1=hпв=926 кДж/кг.
Точка 3
Р3=Рб=1,15·Рпе=16,1 МПа;
Д3=Дпе-2·Двпр=126.663 кг/с;
Двпр=0,025·Дпе;
t3=tн=347 0С;
h3=h’’=2579 кДж/кг;
h’б=1654 кДж/кг.
Точка 4
Р4=Р3=16,1 МПа;
Д4=Д3=Дш=126,663 кг/с;
h4=h3+∆hппп=2579+50=2629 кДж/кг;
∆hппп=50 кДж/кг;
t4=3520C.
Точка 5
Д5=Д4=126,663 кг/с;
Р5=1,1·Рпе=15,4 МПа;
t5=tш’’=405,60C;
h5=hш’’=2986,59 кДж/кг.
Точка 6
Д6=Д5+Двпр1=129,6 кг/с;
P6=P5=15,4 МПа;
(находим из уравнения
смеси впрыска 1);
t6= 4000C.
Точка 9
Д9=Дпе=133,33 кг/с;
Р9=Рпе=14 МПа;
t9=tпе=540 0С;
h9=hпе=3430 кДж/кг.
Точка 8
Д8=Дпе=133,33 кг/с;
Р8=1,05·Рпе=14,7 МПа;
h8=h9-∆hпп2=3273,32 кДж/кг;
∆hпп2=
;
t8=484 0С .
Точка 7
Д7=Д6=129,6 кг/с;
P7=P8=14,7 МПа;
(находим
из уравнения смеси впрыска 2);
t7=478 0С.
Точка 2
Р2=Рб=1,2·Рпе=16,8 МПа;
Д2=Дпе=133,33 кг/с;
t2=271 0С;
.
7.2 Распределение тепловосприятий по газовому тракту котла
Точка I Т – топка котла;
υI=υт’’=1123 0C; Ш – ширма;
HI=Hт’’=20310,585 кДж/м3. ППП – потолочный пароперегреватель;
ПП 1 – пароперегреватель;
Точка II ПП 2 – выходной пароперегреватель;
υII=υш’’=891 0C; ВЭ – водяной экономайзер;
HII=Hш’’=15730 кДж/м3. Г – горелки котла.
Точка III
υIII=υII=891 0C;
HIII=HII=15730 кДж/м3.
Точка IV
Из уравнения теплового баланса ПП2
Qбпп2=φ·(HIII-HIV+∆αпп·Н0хв)=
,
;
отсюда:
;
по таблице 1.4
находим
.
Точка V
Из уравнения теплового баланса ПП1
Qбпп1=φ·(HIV-HV+∆αпп·Н0хв)=
,
;
отсюда:
;
по таблице 1.4
находим
Точка VII
;
.
Точка VI
Уравнение теплового баланса РВП
;
;
;
;
;
по таблице 1.4
находим
.
Уравнение теплового баланса экономайзера.
.
Сведение теплового баланса
.
Рис.6 - Температурный график энергетического котла.
Соотношение водяных эквивалентов